Tendencias21

Gravímetros reducidos permiten detectar minas o túneles subterráneos desde drones

El desarrollo de nuevos gravímetros de bajo coste y pequeño tamaño, basados en la tecnología de los acelerómetros utilizados en los teléfonos móviles, permitirá la detección de minúsculas diferencias de campo gravitatorio que darán información sobre la localización de túneles subterráneos, depósitos de minerales o movimientos de magma previos a las erupciones volcánicas. Por Ana Alonso.

Gravímetros reducidos permiten detectar minas o túneles subterráneos desde drones

La aceleración gravitatoria, es decir la fuerza de la gravedad,  ejercida sobre un determinado cuerpo, no es la misma, por ejemplo,  en la Tierra que en la Luna, ya que depende de la masa y el radio del planeta (o satélite en el caso de la Luna).

De igual manera, aunque en una magnitud bastante más sutil, varía también según el punto de la Tierra en el que nos encontremos. Estas pequeñas variaciones dependen de diversos factores. Así, en función de la latitud en la que estemos situados, la distancia al centro de la Tierra o la naturaleza de los materiales que se encuentran bajo nuestros pies, nuestro peso será ligeramente diferente.

Resulta curioso que una cuestión tan teórica como el hecho de que exista una diferencia de intensidad gravitatoria en cada lugar nos proporcione información sobre la topografía y la geología del mismo, lo que puede tener aplicaciones interesantes.

Gravímetros

Los aparatos de medida del campo gravitacional local de la Tierra se denominan gravímetros. Éstos son un tipo particular de acelerómetros que determinan el valor exacto de la aceleración gravitatoria en un punto concreto.

Los gravímetros pueden ser absolutos, que miden la aceleración de una masa en caída libre o relativos, que comúnmente  miden la elongación de un resorte con una masa suspendida.  En ambos casos la tecnología es bastante exacta pero extremadamente costosa y pesada, lo que hace difícil su transporte y comercialización.

Otro de los problemas asociados a estos detectores es la estabilidad necesaria para que la medida no se vea modificada por condiciones del entorno como pueden ser la temperatura o el movimiento.

Nuevo gravímetro basado en tecnología móvil

En este sentido se ha presentado recientemente un nuevo aparato que utiliza un sistema microelectromecánico (MEMS) similar a los acelerómetros presentes en los smartphones, aunque con mucha mayor sensibilidad y estabilidad.

Este dispositivo es mucho más económico y ligero que los gravímetros usuales y está fabricado a partir de un chip de silicio. Éste se encuentra suspendido en una cavidad y enganchado por unos soportes que harán que la masa se encuentre en una posición diferente en función de la aceleración gravitatoria.

La iluminación del dispositivo con un LED produce una sombra en un detector localizado detrás del dispositivo. Mediante la medida de la cantidad de luz que alcanza el detector se pueden apreciar con gran precisión  los minúsculos cambios de posición de la masa.

Futuras aplicaciones

El prototipo de este dispositivo ya ha sido probado y calibrado y según sus creadores  puede detectar un túnel que tenga un área de sección transversal de 2 m2 y esté situado a 2 metros de profundidad, así como una reserva de petróleo de 50 m3 a 150 metros de profundidad. Su ligereza y estabilidad permitirán su implantación en drones para la exploración de reservas de minerales.

Una opción sería la búsqueda  de gas o petróleo en lugares en los que es arriesgada la inspección humana. De igual forma, podrá utilizarse para la localización de túneles subterráneos o la monitorización de las reservas de magma, cuya variación precede a las erupciones volcánicas.
 

Referencia bibliográfica:

R. P. Middlemiss, A. Samarelli, D. J. Paul, J. Hough, S. Rowan, G. D. Hammond. Measurement of the Earth tides with a MEMS gravimeter.  Nature (2016). DOI: 10.1038/nature17397.

 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los incendios forestales extremos se duplicaron en los últimos 20 años en todo el planeta 25 junio, 2024
    Una nueva investigación concluye que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales extremos se ha más que duplicado en todo el mundo en las últimas dos décadas, debido al calentamiento global antropogénico y otros factores relacionados. Se trata de la primera ocasión en la cual los científicos pudieron trazar una tendencia global para los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Detectado en el Mediterráneo el neutrino más energético del universo 25 junio, 2024
    El neutrino más potente jamás observado ha dejado su huella en las profundidades del Mediterráneo, aunque todavía se desconoce de qué rincón del universo procede. Los neutrinos cosmogénicos son los mensajeros de algunos de los eventos más cataclísmicos del cosmos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica seis formas diferentes de depresión 24 junio, 2024
    Los científicos han identificado seis formas biológicamente distintas de depresión gracias a la aplicación de la Inteligencia Artificial (IA) en estudios cerebrales. El hallazgo podría explicar por qué algunas personas no responden a los tratamientos tradicionales para la afección, como los antidepresivos y la terapia psicológica.
    Pablo Javier Piacente
  • La NASA pondrá en órbita una estrella artificial que revolucionará el estudio del Universo 24 junio, 2024
    La NASA encarará un ambicioso proyecto para colocar en órbita una estrella artificial: permitirá la calibración de telescopios a niveles previamente inalcanzables. El proyecto tiene como objetivo mejorar significativamente las mediciones de la luminosidad estelar y abordar varios otros desafíos que dificultan la astrofísica moderna.
    Pablo Javier Piacente
  • Los macacos nos enseñan cómo sobrevivir a un desastre natural 24 junio, 2024
    Los macacos de la isla caribeña de Puerto Rico se volvieron más tolerantes y menos agresivos después del huracán María, que los obligó a compartir la sombra de los árboles para sobrevivir al intenso calor.
    Redacción T21
  • Extrañas formas de vida se ocultan en antiguas cuevas de lava de Hawai 23 junio, 2024
    Científicos estadounidenses han logrado identificar una gran diversidad de especies microbianas únicas, que se han desarrollado en cuevas geotérmicas, tubos de lava y fumarolas volcánicas de la isla de Hawái. Estas estructuras subterráneas se formaron hace entre 65 y 800 años y reciben poca o ninguna luz solar, en ambientes similares a los que pueden encontrarse […]
    Pablo Javier Piacente